Moderní metody denitrifikace uhelných kotlů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
V současnosti musí velké energetické podniky k dodržení emisních předpisů, zejména pak vyžadovaných limitů NOx, uplatňovat denitrifikační metody. Tématem předkládané diplomové práce jsou moderních denitrifikační metody a jejich praktické uplatnění v lokálních poměrech uhelného kotle s parním výkonem 640 t.h-1 v elektrárně Počerady. Práce obsahuje rešerši moderních denitrifikačních metod používaných velkými uhelnými kotli se zaměřením zejména na sekundární denitrifikační metody. Jsou uvažovány dvě možné varianty denitrifikace – varianta 1 využívá selektivní katalytickou redukci (SCR) a varianta 2 selektivní nekatalytickou redukci (SNCR) společně s nízkoemisními hořáky a stupňovaným přívodem spalovacího vzduchu. Pro výběr vhodné denitrifikační metody jsou studovány investiční náklady jednotlivých variant – nižší investiční náklady (o 19.4%) slibuje varianta 2. Při srovnávání SCR se SNCR vyšlo najevo, že investiční náklady metody SNCR jsou 5krát nižší než metody SCR. V souladu s investičními náklady, s dispozicí kotle a se složitostí jeho instalace je pro navazující studium problematiky využita varianta 2. Stěžejní část práce se zabývá stanovením optimálního tzv. teplotního okna pro konkrétní metodu SNCR. Těžištěm práce je tepelný výpočet ohniště a části deskového přehříváku pro stanovený rozsah paliv a výkon kotle v rozmezí 60-100%. S uvažováním výsledků z výpočtu jsou navrženy dvě vstřikovací roviny, které mají zaručit vysokou efektivitu denitrifikačního procesu při uvažovaných provozních podmínkách kotle. Diplomová práce rovněž diskutuje obecnou vhodnost instalace SNCR a SCR ve stávajících uhelných kotlích.
To fulfil strict NOx emission limits for large combustion plants it is nowadays necessary to equip existing boilers with denitrification techniques. This master’s thesis deals with denitrification of the existing 640 t•h-1 coal-fired boiler in Počerady power plant. The thesis contains background research of modern denitrification methods focused especially on secondary denitrification methods. Two variants for denitrification of the boiler are studied –variant 1 uses selective catalytic reduction (SCR) and variant 2 selective non-catalytic reduction (SNCR) supported by low NOx burners and over-fire air technology. An economic analysis of investment costs is carried out to find the suitable variant – variant 2 promises lower investment costs (by 19.4%). When comparing only SCR with SNCR, the SNCR method has 5 times lower investment costs. In accordance with investment costs, boiler dispositions and the difficulty of the installation, the second variant is chosen for further study. The next fundamental part of the thesis comprises the determination of suitable position for SNCR process. The determination contains a thermal calculation of the furnace and platen superheater for the fuel range within the load range of 60-100% of boiler maximum continuous rating (BMCR). According to the results of the calculation, two injecting levels of reagent were designed to ensure high effectiveness of the process within the considered boiler conditions. The last part of the thesis compares general applicability of SCR and SNCR installation in existing coal-fired boilers.
To fulfil strict NOx emission limits for large combustion plants it is nowadays necessary to equip existing boilers with denitrification techniques. This master’s thesis deals with denitrification of the existing 640 t•h-1 coal-fired boiler in Počerady power plant. The thesis contains background research of modern denitrification methods focused especially on secondary denitrification methods. Two variants for denitrification of the boiler are studied –variant 1 uses selective catalytic reduction (SCR) and variant 2 selective non-catalytic reduction (SNCR) supported by low NOx burners and over-fire air technology. An economic analysis of investment costs is carried out to find the suitable variant – variant 2 promises lower investment costs (by 19.4%). When comparing only SCR with SNCR, the SNCR method has 5 times lower investment costs. In accordance with investment costs, boiler dispositions and the difficulty of the installation, the second variant is chosen for further study. The next fundamental part of the thesis comprises the determination of suitable position for SNCR process. The determination contains a thermal calculation of the furnace and platen superheater for the fuel range within the load range of 60-100% of boiler maximum continuous rating (BMCR). According to the results of the calculation, two injecting levels of reagent were designed to ensure high effectiveness of the process within the considered boiler conditions. The last part of the thesis compares general applicability of SCR and SNCR installation in existing coal-fired boilers.
Description
Citation
NÁROVEC, J. Moderní metody denitrifikace uhelných kotlů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Energetické inženýrství
Comittee
doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (předseda)
prof. Ing. Pavel Noskievič, CSc. (místopředseda)
Ing. Bedřich Heinze (člen)
Ing. Mirko Hudeček, CSc. (člen)
prof. Ing. František Hrdlička, CSc. (člen)
prof. Ing. Pavel Kolat, DrSc. (člen)
Ing. Alojz Boko (člen)
Date of acceptance
2015-06-16
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení